WO2023042455A1 - Dll回路、発光装置 - Google Patents

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WO2023042455A1
WO2023042455A1 PCT/JP2022/013544 JP2022013544W WO2023042455A1 WO 2023042455 A1 WO2023042455 A1 WO 2023042455A1 JP 2022013544 W JP2022013544 W JP 2022013544W WO 2023042455 A1 WO2023042455 A1 WO 2023042455A1
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WO
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delay
output
clock signal
dll circuit
signal
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Application number
PCT/JP2022/013544
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English (en)
French (fr)
Inventor
学 小菅
美穂 赤木
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/081Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/14Details of the phase-locked loop for assuring constant frequency when supply or correction voltages fail or are interrupted

Definitions

  • This technology relates to the technical field of DLL circuits and light emitting devices that add a predetermined amount of delay to an input signal.
  • DLL Delay Locked Loop
  • a DLL circuit is required to save power in consideration of being mounted on a mobile terminal such as a mobile phone.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200002 discloses a technique of suppressing power consumption when a clock synchronization circuit is inactive by providing a control circuit that activates a clock generation circuit for a specific period.
  • Patent Document 1 it is necessary to keep operating each part of the DLL circuit in a delay lock state controlled to a predetermined delay amount, and it is difficult to say that sufficient power saving is achieved. .
  • This technology was created in view of such problems, and aims to reduce the power consumption of the DLL circuit.
  • a DLL circuit includes a first delay buffer that delays an input clock signal according to a control voltage, a first delay line that outputs an output clock signal via the first delay buffer, and a control voltage generation unit having a phase comparator for performing phase comparison between an input clock signal and the output clock signal, and generating the control voltage based on the output of the phase comparator;
  • a charge storage unit in which charges are stored, and a drive control unit that outputs a drive control signal for stopping the operation of the phase comparator based on the determination result of the delay lock state are provided.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a DLL circuit according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a control voltage generator
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a master delay line
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a delay buffer
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a slave delay line
  • 1 is a configuration example of a DLL circuit in the first embodiment, and is a diagram showing a DLL circuit in a dynamic holding state
  • FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining state transitions of a DLL circuit
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a DLL circuit in a second embodiment
  • FIG. 10 is a configuration example of a DLL circuit in a second embodiment, and shows a DLL circuit in a dynamic hold state
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a DLL circuit in a third embodiment
  • FIG. 12 is a configuration example of a DLL circuit in a third embodiment, and shows a DLL circuit in a dynamic holding state
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a DLL circuit in a fourth embodiment
  • FIG. FIG. 11 is a configuration example of a DLL circuit according to a fourth embodiment, and is a diagram showing a DLL circuit in a dynamic holding state
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a light emission pulse generator provided in the light emitting device
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between an input data signal, an output data signal, and an output signal of an AND circuit;
  • FIG. 1 shows a configuration example of the DLL circuit 1 in this embodiment.
  • the DLL circuit 1 has a master delay line 2 , a slave delay line 3 and a control voltage generator 4 .
  • the master delay line 2 delays the input clock signal CLKin according to the control voltage Vcont to generate the output clock signal CLKout.
  • the master delay line 2 is configured by serially connecting a plurality of delay buffers DB that add a delay to the input clock signal CLKin.
  • the master delay line 2 propagates the input clock signal CLKin through a delay buffer DB (described later) and outputs it as an output clock signal CLKout.
  • the control voltage generator 4 generates the control voltage Vcont based on the phase difference between the input clock signal CLKin and the output clock signal CLKout from the master delay line 2 .
  • the control voltage generation unit 4 sets the voltage value of the control voltage Vcont so that the delay given to the input clock signal CLKin by the delay buffer DB group of the master delay line 2 is one cycle (2 ⁇ ), that is, so that the stationary phase error is eliminated. to control.
  • a state in which the steady-state phase error is eliminated or a state in which the steady-state phase error is less than a predetermined value is referred to as a "delay lock state".
  • the delay lock state can also be rephrased as a state in which the difference between the voltage value of the control voltage Vcont and the target voltage value (voltage value V1) is less than a predetermined value.
  • the control voltage generation unit 4 has a phase comparison circuit 5, a charge pump circuit 6, and a low-pass filter 7.
  • the phase comparison circuit 5 detects the phase difference between the input clock signal CLKin and the output clock signal CLKout, and generates control signals Vup and Vdown for manipulating the phase of the output clock signal CLKout.
  • the charge pump circuit 6 generates a control current Icont according to the control signals Vup and Vdown.
  • the low-pass filter 7 functions as a loop filter in a feedback loop forming the DLL circuit 1, and generates a control voltage Vcont based on the control current Icont.
  • the output clock signal CLKout obtained through the master delay line 2 is a signal obtained by adding a delay caused by the delay buffer DB constituting the master delay line 2 to the input clock signal CLKin.
  • phase comparator 8 is used to compare the phases of the input clock signal CLKin and the output clock signal CLKout.
  • the phase comparator 8 outputs control signals Vup and Vdown to the subsequent charge pump circuit 6 according to the phase comparison result.
  • the phase comparator 8 operates at the post-stage charge pump. It outputs a control signal Vup to the circuit 6 .
  • the phase comparator 8 outputs the control signal Vdown to the charge pump circuit 6 in the subsequent stage.
  • control signal Vdown may be output when the phase is too delayed, and the control signal Vin may be output when the phase delay is insufficient.
  • the phase comparator 8 When the phase delay of the output clock signal CLKout with respect to the input clock signal CLKin is appropriate, that is, when the stationary phase error is eliminated, the phase comparator 8 outputs a control signal to the subsequent charge pump circuit 6.
  • the time for outputting Vup and the time for outputting the control signal Vdopwn are made substantially the same.
  • the control signal Vup and the control signal Vdown may have the same pulse width.
  • a constant current source Iup on the power supply side and a constant current source Idown on the ground side are connected in series, and two switches SWup and SWdown are connected in series between the constant current source Iup and the constant current source Idown. It is connected to the.
  • the switches SWup and SWdown are composed of, for example, MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).
  • the switch SWup on the power supply side is controlled to be ON when the control signal Vup is output, and is controlled to be OFF when the control signal Vdown is output.
  • the switch SWdown on the ground side is controlled to be ON when the control signal Vdown is output, and is controlled to be OFF when the control signal Vup is output.
  • the ON control and OFF control of each switch may be performed so that the ON time of the switch SWup and the switch SWdown substantially match. Both SWdown may be controlled to be OFF.
  • a switch SWk is connected between the connection point of the switch SWup and the switch SWdown and the low-pass filter 7 .
  • the switch SWk is controlled to be ON until the delay time of the output clock signal CLKout becomes appropriate, and is controlled to be OFF when the delay time becomes appropriate. Specifically, it will be described later.
  • the charge pump circuit 6 supplies the control current Icont to the low-pass filter 7 according to the control signal Vup or the control signal Vdown.
  • control current Icont is controlled such that the current flows from the constant current source Iup to the low-pass filter 7 via the switch SWup and the switch SWk.
  • control current Icont is controlled so that the current flows from the low-pass filter 7 to the constant current source Idown via the switches SWk and SWdown.
  • the low-pass filter 7 is configured with a capacitor Clpf.
  • a control current Icont output from the charge pump circuit 6 is smoothed by a low-pass filter 7 .
  • the output of the charge pump circuit 6 is a control voltage Vcont having a voltage value corresponding to the current value of the control current Icont.
  • the control voltage Vcont is input to the master delay line 2.
  • control voltage Vcont is adjusted according to the delay time of the output clock signal CLKout output from the master delay line 2 with respect to the input clock signal CLKin, and is set to a predetermined voltage value when the delay time becomes appropriate. Determined by At this time, the delay added to the input clock signal CLKin is also determined to be a constant amount of delay.
  • a control voltage Vcont adjusted to a predetermined voltage value is input to the slave delay line 3 .
  • the slave delay line 3 is configured by connecting a plurality of stages of delay buffers DB having the same configuration as the master delay line 2 in series.
  • the master delay line 2 and the slave delay line 3 can match the delay given in one delay buffer DB.
  • the number of stages of the delay buffers DB provided in the master delay line 2 and the number of stages of the delay buffers DB provided in the slave delay line 3 may be different.
  • the number of stages of the delay buffers DB of the master delay line 2 is determined by the step size of the delay time. For example, when the delay time is equivalent to 1/2 ⁇ when converted in terms of phase, the master delay line 2 includes four stages of delay buffers DB. In the case where dummy delay buffers DB are provided at the front and last stages of the master delay line 2, the master delay line 2 may have five or more stages of delay buffers DB.
  • the number of stages of the delay buffer DB of the slave delay line 3 is determined according to the desired delay time. For example, if one delay buffer DB is adjusted to give a delay of 10 ps (picoseconds) and the slave delay line 3 is configured to give a delay of 50 ps, then the slave delay line 3 , the number of stages of the delay buffer DB is set to "5".
  • the slave delay line 3 may have six or more stages of delay buffers DB.
  • the slave delay line 3 outputs an output data signal Dout obtained by delaying the inputted input data signal Din by a predetermined time.
  • the DLL circuit 1 has a function of stopping the operation of a predetermined part of the DLL circuit 1 in order to save power.
  • the DLL circuit 1 includes a drive control section 9 (see FIG. 1).
  • the drive control unit 9 can output a high level signal (H signal) for operating the circuit and a low level signal (L signal) for stopping the operation of the circuit.
  • H signal high level signal
  • L signal low level signal
  • the drive control signal Scont output from the drive control section 9 is input to the phase comparison circuit 5 , the charge pump circuit 6 and the master delay line 2 . Therefore, the drive control unit 9 can stop the driving of the phase comparator circuit 5 , the charge pump circuit 6 and the master delay line 2 .
  • the drive control unit 9 outputs an L signal as the drive control signal Scont, for example, when the phase comparator 8 has no stationary phase error.
  • the state in which the steady-state phase error has disappeared may be detected by detecting that the control voltage Vcont has changed to a predetermined value, or by detecting that the change in the control voltage Vcont has become smaller. Alternatively, it may be performed by detecting that the ratio of the time for outputting the control signal Vup and the time for outputting the control signal Vdopwn have become substantially the same.
  • the control signals Vup and Vdown output from the phase comparator 8 are both L signals when the stationary phase error is eliminated, and it is detected that both the control signals Vup and Vdown are L signals. good too.
  • the drive control unit 9 may output an L signal as the drive control signal Scont when the adjustment of the control voltage Vcont (delay lock control) is started and a predetermined period of time has elapsed.
  • Various signals are input to the drive control unit 9 for detecting a state in which the steady-state phase error is eliminated.
  • the drive control unit 9 may have the function of the switch SWk shown in FIG. That is, the switch SWk is conceptually shown in FIG. 2, and the switching element may not actually be provided.
  • the drive control unit 9 is configured to be able to turn off the constant current source Iup and the constant current source Idown. may be controlled to be all OFF.
  • the master delay line 2 is configured with a plurality of delay buffers DB (DB1 to DBM).
  • a drive control signal Scont output from the drive control unit 9 is input to the master delay line 2 .
  • the master delay line 2 stops operating when the drive control signal Scont is an L signal.
  • a control voltage Vcont is input to each delay buffer DB.
  • the delay buffer DB has a variable delay time according to the voltage value of the control voltage Vcont. Specifically, increasing the voltage value shortens the delay time, and decreasing the voltage value lengthens the delay time.
  • the voltage value of the control voltage Vcont input to the delay buffer DB is increased by the phase comparator circuit 5 and the charge pump circuit 6 until the total delay time applied in the master delay line 2 reaches one cycle of the input clock signal CLKin. adjusted.
  • the input clock signal CLKin is input to the delay buffer DB1, which is the first-stage delay buffer DB of the master delay line 2.
  • a signal obtained by delaying the input clock signal CLKin by a predetermined time is output from the delay buffer DB1 as the delayed clock signal DCLK ( ⁇ 1).
  • the delayed clock signal DCLK ( ⁇ 1) is input to the next-stage delay buffer DB2.
  • the delay buffer DB2 outputs a delayed clock signal DCLK (.theta.2) obtained by further delaying the delayed clock signal DCLK (.theta.1) by a predetermined time.
  • a delayed clock signal DCLK( ⁇ M) is output from the final-stage delay buffer DBM of the master delay line 2 .
  • the delayed clock signal DCLK( ⁇ M) is the output clock signal CLKout output from the master delay line 2 .
  • the delay buffer DB has a BIAS circuit and inverters IV1 and IV2.
  • the inverter IV1 includes two PMOS transistors PT1 and PT2 which are P-channel MOSFETs and two NMOS transistors NT1 and NT2 which are N-channel MOSFETs.
  • the inverter IV2 includes two PMOS transistors PT3 and PT4 which are P-channel MOSFETs and two NMOS transistors NT3 and NT4 which are N-channel MOSFETs. Since the inverter IV1 and the inverter IV2 have the same configuration, the inverter IV1 will be mainly described.
  • a power supply voltage VDD is applied to the source terminal of the PMOS transistor PT1.
  • the drain terminal of the PMOS transistor PT1 is connected to the source terminal of the PMOS transistor PT2.
  • a drain terminal of the PMOS transistor PT2 is connected to a drain terminal of the NMOS transistor NT2.
  • the source terminal of the NMOS transistor NT2 is connected to the drain terminal of the NMOS transistor NT1.
  • a ground voltage GND is applied to the source terminal of the NMOS transistor NT1.
  • a control voltage Vcont is inverted by the BIAS circuit BI and applied to the gate terminal of the PMOS transistor PT1.
  • the BIAS circuit BI includes a PMOS transistor PT5 that is a P-channel MOSFET and an NMOS transistor NT5 that is an N-channel MOSFET, thereby outputting a signal obtained by inverting the analog signal Vcont.
  • a power supply voltage VDD' is applied to the source terminal of the PMOS transistor PT5.
  • the power supply voltage VDD' may be the same voltage as the power supply voltage VDD, or may be a different voltage.
  • the drain terminal of the PMOS transistor PT5 is connected to the drain terminal of the NMOS transistor NT5 and the gate terminal of the PMOS transistor PT5.
  • a ground voltage GND is applied to the source terminal of the NMOS transistor NT5.
  • the drain terminal of the PMOS transistor PT5 and the drain terminal of the NMOS transistor NT5 output a signal obtained by inverting the input signal of the BIAS circuit, that is, a signal obtained by inverting the control voltage Vcont.
  • a control voltage Vcont is applied to the gate terminal of the NMOS transistor NT1.
  • a signal that is subject to delay control is applied to each gate terminal of the PMOS transistor PT2 and the NMOS transistor NT2.
  • An input clock signal CLKin is applied to the master delay line 2 .
  • the input data signal Din is applied as a signal subject to delay control to the gate terminals of the PMOS transistor PT2 and the NMOS transistor NT2.
  • a signal output from the inverter IV1 is applied to each gate terminal of the PMOS transistor PT4 and the NMOS transistor NT4 of the inverter IV2.
  • the current values of the PMOS transistor PT1 and NMOS transistor NT1 are limited by the control voltage Vcont. Therefore, the PMOS transistor PT2 and the NMOS transistor NT2 function as an inverter that delays the input clock signal CLKin.
  • the inverter IV2 restores the signal inverted by the inverter IV1 and adds a delay to the input signal. That is, in the delay buffer DB, delays are added by inverters IV1 and IV2.
  • the delay buffer DB adds a delay corresponding to the voltage value of the control voltage Vcont to the input signal.
  • the configuration of the slave delay line 3 is shown in FIG.
  • the slave delay line 3 has substantially the same configuration as the master delay line 2 .
  • the slave delay line 3 is configured with a plurality of delay buffers DB (DB1 to DBN).
  • the number of delay buffers DB is M for the master delay line 2 and N for the slave delay line 3 .
  • M pieces and N pieces may be the same number, or may be different numbers.
  • a control voltage Vcont is input to each delay buffer DB.
  • the input data signal Din is input to the delay buffer DB1, which is the first-stage delay buffer DB of the slave delay line 3.
  • a signal obtained by delaying the input data signal Din by a predetermined time is output from the delay buffer DB1 as the delayed input data signal DDin( ⁇ 1).
  • a delayed input data signal DDin( ⁇ N) is output from the final-stage delay buffer DBN of the slave delay line 3 .
  • the delayed input data signal DDin( ⁇ N) is used as the output data signal Dout output from the slave delay line 3 .
  • the configuration of the delay buffer DB included in the slave delay line 3 is the same as the configuration of FIG. 4 described above, so the description thereof is omitted. Note that the drive control signal Scont is not input to the slave delay line 3 .
  • a "stop period” is provided in which the operations of the phase comparator circuit 5 and the master delay line 2 are stopped.
  • a switch SWj is provided between the low-pass filter 7 and the master delay line 2, and the control voltage Vcont is applied only to the slave delay line 3 by controlling the switch SWj to be OFF.
  • the capacitor Clpf functions as a charge storage section for maintaining the control voltage Vcont.
  • an L signal is input from the drive control section 9 to the phase comparison circuit 5, the charge pump circuit 6 and the master delay line 2 as the drive control signal Scont.
  • the phase comparator circuit 5, the charge pump circuit 6 and the master delay line 2 stop the operation by stopping the supply of the drive voltage.
  • FIG. 6 schematically shows a state in which the operations of the phase comparator circuit 5, the charge pump circuit 6 and the master delay line 2 are stopped.
  • the drive control signal Scont input to the phase comparison circuit 5, the charge pump circuit 6 and the master delay line 2 is set to the L signal, thereby stopping the operation of each circuit.
  • Power consumption can be reduced by stopping the operations of the phase comparator circuit 5, the charge pump circuit 6, and the master delay line 2.
  • the DLL circuit 1 adopts a "start” state, a "dynamic hold” state, and a "phase comparison” state.
  • the DLL circuit 1 starts delay lock control by starting phase comparison between the input clock signal CLKin and the output clock signal CLKout, and the control voltage Vcont is adjusted to the voltage value V1.
  • the "activation” state lasts for a first time T1.
  • the first time T1 may be a variable that is determined by detecting that the steady phase error has disappeared in the phase comparator 8, or it may be a fixed time that can ensure that the steady phase error has disappeared. good.
  • the detection that the steady-state phase error has disappeared may be performed, for example, by detecting that the amount of change in the control voltage Vcont per unit time has become less than a predetermined value, as described above, or by detecting that the control voltage Vcont It may be performed by detecting that the difference between the voltage value of and the target voltage value is less than a predetermined value, or the ratio of the time to output the control signal Vup and the time to output the control signal Vdopwn is substantially the same. This may be done by detecting that These processes are executed by the drive control unit 9 .
  • the DLL circuit 1 After adjusting the control voltage Vcont, the DLL circuit 1 transitions to the "dynamic hold" state.
  • the “dynamic hold” state is a state in which the phase difference is exactly one period, and is one aspect of the delay lock state described above. Also, the “dynamic hold” state corresponds to the above-described “suspension period”. In the “dynamic hold” state, phase comparator circuit 5, charge pump circuit 6 and master delay line 2 stop operating, and control voltage Vcont is maintained at voltage value V1.
  • the DLL circuit 1 transitions to the "phase comparison" state before the predetermined accuracy of the delay time cannot be maintained, that is, before the control voltage Vcont becomes too low.
  • a transition to the "phase comparison" state is performed in response to the establishment of a predetermined condition. For example, it may be determined that the predetermined condition is established when the second time T2 has elapsed after transitioning to the "dynamic hold" state.
  • the predetermined condition is established when the control voltage Vcont changes to a predetermined value, specifically, when it falls below the voltage value V2.
  • the drive control signal Scont output from the drive control unit 9 is set to an H signal, thereby restarting the operations of the phase comparison circuit 5, the charge pump circuit 6, and the master delay line 2, and the phase comparison result is , the control voltage Vcont is again adjusted to the voltage value V1.
  • the DLL circuit 1 alternately repeats the "phase comparison” state and the “dynamic hold” state after transitioning to the “dynamic hold” state through the "start” state, thereby reducing the power consumption while ensuring the control accuracy of the delay time. to reduce
  • the DLL circuit 1A includes a master delay line 2A and a control voltage generator 4. FIG. That is, it differs from the first embodiment in that the slave delay line 3 is not provided.
  • control voltage generator 4 is the same as that of the first embodiment. However, the control voltage Vcont output from the low-pass filter 7 is input only to the master delay line 2A.
  • FIG. 8 shows the DLL circuit 1A in the "activation" state or the "phase comparison” state. Therefore, the drive control signal Scont output from the drive control section 9 is set to the H signal.
  • the master delay line 2A outputs an output clock signal CLKout obtained by delaying the input clock signal CLKin by one cycle. Also, the master delay line 2A outputs one or more kinds of output signals Sout obtained by delaying the input clock signal CLKin.
  • the output signal Sout is a plurality of types of signals with different delay times with respect to the input clock signal CLKin.
  • a signal output from each delay buffer DB of the master delay line 2A is output as the output signal Sout.
  • the master delay line 2A has M delay buffers DB1 to DBM, the output signal of the delay buffer DB1 is output as the output signal Sout1, and the output signal of the delay buffer DB2 is output as the output signal Sout2. , the output signal of the delay buffer DBM is output as the output signal SoutM.
  • N is a natural number.
  • the output signal SoutN is the same signal as the output clock signal CLKout.
  • each output signal Sout for example, one output signal Sout can be selected by being input to a selector (not shown).
  • the present embodiment is a configuration used when it is desired to use a signal obtained by delaying the input clock signal CLKin.
  • FIG. 9 shows the DLL circuit 1A in the "dynamic hold" state.
  • the switch SWk is controlled to be OFF, and the drive control section 9 outputs an L signal as the drive control signal Scont, thereby stopping the operations of the phase comparator circuit 5 and the charge pump circuit 6 .
  • control voltage Vcont applied to the master delay line 2A is maintained at the voltage value in the delay lock state, and power consumption in the "dynamic hold" state is reduced.
  • the DLL circuit 1B in the third embodiment does not have the slave delay line 3, like the DLL circuit 1A in the second embodiment. Also, unlike the DLL circuit 1A of the second embodiment, it outputs a signal obtained by delaying the input data signal Din different from the input clock signal CLKin.
  • the DLL circuit 1B includes a selector SEL for switching input signals, a control voltage generator 4, and a master delay line 2B.
  • control voltage generation unit 4 The configuration of the control voltage generation unit 4 is the same as that of the other embodiments described above, so description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 shows the DLL circuit 1B in the "activation" state or the "phase comparison” state.
  • a drive control signal Scont output from the drive control unit 9 is an H signal.
  • the selector SEL switches between the input clock signal CLKin and the input data signal Din. In the "activation" state and the “phase comparison” state, the input clock signal CLKin is selected by the selector SEL.
  • control voltage Vcont is adjusted by turning ON the switch SWk of the control voltage generator 4 .
  • An output clock signal CLKout obtained by delaying the input clock signal CLKin is output from the master delay line 2B.
  • the master delay line 2B includes M delay buffers DB1 to DBM, and a signal output from a predetermined delay buffer DB is the output data signal Dout.
  • M is a natural number.
  • the output data signal Dout is output from a position subsequent to the delay buffer DB3 at the third stage and prior to the delay buffer DBM at the Mth stage.
  • the signal output from the delay buffer DB1 may be used as the output data signal Dout
  • the signal output from the second-stage delay buffer DB2 may be used as the output data signal Dout
  • the M-th stage delay buffer may be used.
  • a signal output from the DBM may be used as the output data signal Dout.
  • the signal output as the output data signal Dout in the "activation" state and the "phase comparison” state is a delayed version of the input clock signal CLKin.
  • FIG. 11 shows the DLL circuit 1B in the "dynamic hold" state.
  • control voltage Vcont applied to the master delay line 2B is maintained at the voltage value in the delay lock state by turning off the switch SWk of the control voltage generator 4 . Further, when the drive control signal Scont output from the drive control section 9 is set to L signal, the operations of the phase comparison circuit 5 and the charge pump circuit 6 are stopped. This reduces the power consumption of the DLL circuit 1B.
  • selector SEL By providing the selector SEL in this way, it is possible to switch between a signal selected when setting a reference delay time and a signal to which a predetermined delay is given based on the set delay time.
  • the DLL circuit 1C includes a selector SEL, a master delay line 2B, and a control voltage generator 4, similar to the DLL circuit 1B. Furthermore, the DLL circuit 1C has an additional delay line 10. FIG.
  • FIG. 12 shows the DLL circuit 1C in the "activation" state or the "phase comparison” state. Therefore, the drive control signal Scont output from the drive control section 9 is set to the H signal.
  • the additional delay line 10 is provided in series after the master delay line 2B and has one or more delay buffers DB.
  • M' delay buffers DB1' to DBM' are provided.
  • a control voltage Vcont is applied to each delay buffer DB of the additional delay line 10 .
  • a connection point between the master delay line 2B and the additional delay line 10 outputs an output clock signal CLKout.
  • control voltage generation unit 4 The configuration of the control voltage generation unit 4 is the same as that of the other embodiments described above, so description thereof will be omitted.
  • the selector SEL switches between the input clock signal CLKin and the input data signal Din.
  • the input clock signal CLKin is selected by the selector SEL in the "activation” state or the "phase comparison” state.
  • control voltage Vcont is adjusted by turning on the switch SWk of the control voltage generator 4 .
  • An output clock signal CLKout obtained by delaying the input clock signal CLKin is output from the master delay line 2B.
  • FIG. 13 shows the DLL circuit 1C in the "dynamic hold” state.
  • control voltage Vcont applied to the master delay line 2B and the additional delay line 10 is maintained at the voltage value in the delay lock state by turning off the switch SWk of the control voltage generator 4 . Further, when the drive control signal Scont output from the drive control section 9 is set to L signal, the operations of the phase comparison circuit 5 and the charge pump circuit 6 are stopped. This reduces the power consumption of the DLL circuit 1C.
  • the light emission pulse generation unit PG generates a light emission pulse signal to be supplied to the light emission unit in dToF. Let this pulse signal be a light emission pulse signal PSem.
  • the light emission pulse generator PG includes an oscillator 100, a PLL (Phase Locked Loop) 101, a frequency divider 102, an LVDS (Low Voltage Differential Signaling) receiver 103, an AND circuit 104, and a DLL circuit 1.
  • PLL Phase Locked Loop
  • LVDS Low Voltage Differential Signaling
  • the oscillator 100 is configured with, for example, a crystal oscillator that oscillates using the piezoelectric effect of crystal.
  • a high-frequency signal output from oscillator 100 is synchronized by PLL 101, frequency-divided by frequency divider 102, and input to DLL circuit 1 as input clock signal CLKin.
  • the master delay line 2 is adjusted so as to provide a reference delay based on the input clock signal CLKin, and the slave delay line 3 provides an arbitrary delay based on the reference delay.
  • a delay is applied to the input data signal Din.
  • the LVDS receiver 103 receives laser pulse control signals Slp and Sln, which are differential signals, and generates a reference pulse signal PS.
  • the reference pulse signal PS is used to generate a light emission pulse signal PSem to be supplied to the light emitting section.
  • the reference pulse signal PS output from the LVDS receiver 103 is input to the AND circuit 104 . Also, the AND circuit 104 receives an inverted signal (output data signal Dout described above) obtained by delaying the reference pulse signal PS through the slave delay line 3 .
  • the AND circuit 104 logically operates the reference pulse signal PS and the inverted output data signal Dout to output the light emission pulse signal PSem.
  • a light emitting unit (not shown) provided in the rear stage of the light emitting pulse generating unit PG performs pulse light emission based on the light emitting pulse signal PSem.
  • FIG. 15 shows the relationship between the reference pulse signal PS and the delay signal output from the slave delay line 3 (the output data signal Dout and the light emission pulse signal PSem.
  • the output data signal Dout output from the slave delay line 3 is delayed by time d with respect to the reference pulse signal PS of width Ton.
  • the light emission pulse signal PSem output from the AND circuit 104 to which the inverted signal Dout' of the output data signal Dout and the reference pulse signal PS are input is a pulse signal having a width d, as shown. That is, the light emission pulse signal PSem is a pulse signal having a shorter width as the delay given by the slave delay line 3 is shorter.
  • the DLL circuit 1 (1A, 1B, 1C) can be used not only for dToF but also for iToF (indirect ToF) emission pulse signal generation.
  • the DLL circuit 1 (1A, 1B, 1C) described above can be used as a DLL included in various memory products such as a DDR (Double Data Rate) standard SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory). .
  • DDR Double Data Rate
  • SDRAM Synchronous Dynamic Random Access Memory
  • the DLL circuit 1 (1A, 1B, 1C) has a first delay buffer (delay buffer DB) that delays the input clock signal CLKin according to the control voltage Vcont. , a first delay line (master delay lines 2, 2A, 2B) that outputs an output clock signal CLKout via a first delay buffer, and a phase comparator 8 that compares the phases of the input clock signal CLKin and the output clock signal CLKout.
  • delay buffer DB delay buffer that delays the input clock signal CLKin according to the control voltage Vcont.
  • a first delay line master delay lines 2, 2A, 2B
  • phase comparator 8 that compares the phases of the input clock signal CLKin and the output clock signal CLKout.
  • control voltage generation unit 4 that generates a control voltage Vcont based on the output (control signals Vup, Vdown) of the phase comparator 8, and a charge accumulation unit ( and a drive control section 9 for outputting a drive control signal Scont for stopping the operation of the phase comparator 8 based on the determination result of the delay lock state.
  • the electronic device when the electronic device is a device equipped with a battery or the like, the operating time of the electronic device can be extended. Further, in the dynamic holding state, the supply of the input clock signal CLKin to the phase comparator 8 and the master delay line 2 can be stopped. As a result, the degree of freedom in designing the block for generating the input clock signal CLKin can be improved.
  • the drive control section 9 may determine the delay lock state when the first time T1 has elapsed from the start of the delay lock control. As a result, there is no need to provide a circuit for monitoring the control voltage Vcont, a circuit for comparing voltages, or the like, and the circuit scale of the DLL circuit 1 can be kept small.
  • the drive control section 9 may determine the delay lock state when the difference between the control voltage Vcont and the target voltage (voltage value V1) is less than a predetermined value. Determination errors can be prevented by determining whether or not the delay lock state is established based on the difference between the control voltage Vcont and the target voltage.
  • the operation of the charge pump circuit 6 may be stopped based on the result. Thereby, power consumption in the DLL circuit 1 can be further reduced.
  • the drive control section 9 may stop the operation of the first delay lines (master delay lines 2, 2A, 2B) based on the determination result of the delay lock state. Thereby, power consumption in the DLL circuit 1 can be further reduced.
  • the drive control section 9 may restart the operation of the phase comparator 8 in response to the establishment of a predetermined condition after stopping the operation of the phase comparator 8 .
  • the control voltage Vcont it is possible to prevent the control voltage Vcont from deviating too much from the target voltage (voltage value V1) due to the leakage component, thereby preventing the accuracy of the delay time from deteriorating too much.
  • the predetermined condition may be elapse of the second time T2. This eliminates the need to provide a circuit for monitoring the voltage value or the like.
  • the predetermined condition may be that the absolute value of the control voltage Vcont is lower than the predetermined voltage (voltage value V2). As a result, it is possible to prevent the control voltage Vcont from being too low or too high.
  • the charge storage section may retain charges using the capacitor Clpf included in the low-pass filter 7 .
  • the function As described with reference to FIG. 2 and the like, the charge storage section may retain charges using the capacitor Clpf included in the low-pass filter 7 .
  • the capacitance value of the capacitor Clpf included in the low-pass filter 7 it is possible to have the function as a charge storage section.
  • the DLL circuit 1 (1A, 1B, 1C) includes a second delay buffer (delay buffer DB) and a second delay line (slave delay line 3) that outputs the output data signal Dout via the second delay buffer. Provision of the slave delay line 3 makes it possible to give a predetermined delay to the input data signal Din other than the input clock signal CLKin. Therefore, the DLL circuit 1 can be used for various purposes.
  • the first delay line (master delay line 2) includes a plurality of first delay buffers (delay buffers DB) and N first delay buffers.
  • the output clock signal CLKout may be a signal output through M first delay buffers different from the N delay buffers.
  • the slave delay line 3 is not required, and the circuit scale can be kept small.
  • the DLL circuits 1B and 1C include the selector SEL for switching between the input clock signal CLKin and the input data signal Din, and the first delay line (master delay line).
  • line 2B) includes a plurality of first delay buffers (delay buffers DB), and outputs an output clock signal CLKout through M first delay buffers when the input clock signal CLKin is selected by the selector SEL;
  • the output data signal Dout may be output via N first delay buffers different from M when the input data signal Din is selected by the selector SEL.
  • the master delay line 2B also has the function of the slave delay line 3 in the first embodiment, it is possible to reduce the number of electronic parts constituting the slave delay line 3, thereby reducing the cost and reducing the size of the circuit. can be planned. Also, by sharing the delay lines, it is no longer necessary to consider variations in the characteristics of the master delay line 2 and the slave delay lines 3, and the precision of the delay time can be improved. Furthermore, since one of the two signals (the input clock signal CLKin and the input data signal Din) input to the DLL circuits 1B and 1C is selected by the selector SEL, there is no need to care about interference between the two signals. The degree of freedom in circuit design can be improved.
  • N is a larger number than M, and at least (NM) first delay buffers (delay buffers DB1' to DBM' ) may be provided.
  • NM first delay buffers
  • a delay amount larger than the delay amount applied to input clock signal CLKin can be applied to input data signal Din. Therefore, the DLL circuit 1C can be used in a wide variety of situations.
  • the drive control section 9 may stop the operation of the phase comparator 8 while the input data signal Din is selected by the selector SEL. As a result, the power consumption of the DLL circuit 1C can be reduced in a state where a predetermined amount of delay is given to the input data signal Din.
  • the DLL circuit 1 may be provided to generate the light emission pulse signal PSem used for light emission control of the light emitting device. That is, the light-emitting device includes a light-emitting section and a light-emitting pulse generating section PG that generates a light-emitting pulse signal PSem to be supplied to the light-emitting section and has a DLL circuit 1.
  • the DLL circuit 1 provides a delay according to the control voltage Vcont.
  • a control voltage generator 4 that has a phase comparator 8 that compares the phases of an input clock signal CLKin and an output clock signal CLKout, generates a control voltage Vcont based on the output of the phase comparator 8, and holds the control voltage Vcont.
  • a charge storage unit (capacitor Clpf) in which charge is stored for the delay lock state;
  • a drive control unit 9 that outputs a drive control signal Scont for stopping the operation of the phase comparator 8 based on the determination result of the delay lock state; Prepare. In such a light emitting device, various effects described above can be obtained.
  • the present technology can also adopt the following configuration.
  • a DLL circuit comprising: a drive control unit that outputs a drive control signal for stopping the operation of the phase comparator based on a determination result about a delay lock state.
  • the DLL circuit according to (1) above wherein the drive control unit determines the delay lock state when a first time has elapsed from the start of the delay lock control.
  • the drive control unit determines the delay lock state when a difference between the control voltage and the target voltage is less than a predetermined value.
  • the control voltage generation unit includes a charge pump circuit that performs current control according to the output of the phase comparator, The DLL circuit according to any one of (1) to (3) above, wherein the drive control unit stops the operation of the charge pump circuit based on the determination result of the delay lock state.
  • the first delay line is comprising a plurality of the first delay buffers; outputting an output data signal through the N first delay buffers; any of the above (1) to (4) or (6) to (9) above, wherein the output clock signal is a signal output via M first delay buffers different from the N DLL circuit according to claim 1.
  • the first delay line is comprising a plurality of the first delay buffers; outputting the output clock signal through the M first delay buffers when the input clock signal is selected by the selector; When the input data signal is selected by the selector, the output data signal is output via the N first delay buffers different from the M delay buffers. (1) to (4) to (6) above. ) to (9) above. (13)
  • the N number is a larger numerical value than the M number,
  • the DLL circuit according to any one of (12) to (13) above, wherein the drive control section stops the operation of the phase comparator in a state where the input data signal is selected by the selector.
  • a light emitting unit a light emission pulse generation unit that generates a light emission pulse signal to be supplied to the light emission unit and has a DLL circuit;
  • the DLL circuit is a first delay line having a first delay buffer that delays an input clock signal according to a control voltage, and outputting an output clock signal via the first delay buffer; a control voltage generation unit having a phase comparator for performing phase comparison between the input clock signal and the output clock signal, and generating the control voltage based on the output of the phase comparator; a charge storage unit in which charges for holding the control voltage are stored;
  • a light-emitting device comprising: a drive control section that outputs a drive control signal for stopping the operation of the phase comparator based on a determination result of a delay lock state.

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)

Abstract

DLL回路は、制御電圧に応じた遅延を入力クロック信号に付与する第1遅延バッファを有し、前記第1遅延バッファを介して出力クロック信号を出力する第1ディレイラインと、前記入力クロック信号と前記出力クロック信号との位相比較を行う位相比較器を有し、前記位相比較器の出力に基づいて前記制御電圧を生成する制御電圧生成部と、前記制御電圧を保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部と、遅延ロック状態についての判定結果に基づいて前記位相比較器の動作を停止させるための駆動制御信号を出力する駆動制御部と、を備える。

Description

DLL回路、発光装置
 本技術は、入力信号に対して所定の遅延量を付加するDLL回路及び発光装置の技術分野に関する。
 高速動作が要求される機器においては、タイミング制御を高精度に行う必要があり、そのための回路構成としてDLL(Delay Locked Loop)回路を搭載しているものがある。
 DLL回路においては、携帯電話などの携帯端末への搭載を考慮すると、省電力化が求められている。
 下記特許文献1においては、クロック発生回路を特定期間活性化させる制御回路を備えることにより、クロック同期回路が非活性状態のときの消費電力を抑制する技術が開示されている。
特開2002-184864号公報
 しかし、特許文献1の手法では、所定の遅延量に制御された遅延ロック状態においては、DLL回路が備える各部が動作し続ける必要があり、十分な省電力化がなされているとは言いがたい。
 本技術はこのような問題に鑑みて為されたものであり、DLL回路の消費電力を削減することを目的とする。
 本技術に係るDLL回路は、制御電圧に応じた遅延を入力クロック信号に付与する第1遅延バッファを有し、前記第1遅延バッファを介して出力クロック信号を出力する第1ディレイラインと、前記入力クロック信号と前記出力クロック信号との位相比較を行う位相比較器を有し、前記位相比較器の出力に基づいて前記制御電圧を生成する制御電圧生成部と、前記制御電圧を保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部と、遅延ロック状態についての判定結果に基づいて前記位相比較器の動作を停止させるための駆動制御信号を出力する駆動制御部と、を備えるものとした。
 これにより、遅延ロック状態において遅延バッファに印加される制御電圧が保持されると共に、位相比較器の動作が停止される。
第1の実施の形態におけるDLL回路の構成例を示す図である。 制御電圧生成部の構成例を示す図である。 マスタディレイラインの構成例を示す図である。 遅延バッファの構成例を示す図である。 スレイブディレイラインの構成例を示す図である。 第1の実施の形態におけるDLL回路の構成例であり、ダイナミック保持状態のDLL回路を示す図である。 DLL回路の状態遷移を説明するための図である。 第2の実施の形態におけるDLL回路の構成例を示す図である。 第2の実施の形態におけるDLL回路の構成例であり、ダイナミック保持状態のDLL回路を示す図である。 第3の実施の形態におけるDLL回路の構成例を示す図である。 第3の実施の形態におけるDLL回路の構成例であり、ダイナミック保持状態のDLL回路を示す図である。 第4の実施の形態におけるDLL回路の構成例を示す図である。 第4の実施の形態におけるDLL回路の構成例であり、ダイナミック保持状態のDLL回路を示す図である。 発光装置が備える発光パルス生成部の構成例を示す図である。 入力データ信号と出力データ信号とアンド回路の出力信号の関係を説明するための図である。
 以下、添付図面を参照し、本技術に係る実施の形態を次の順序で説明する。
<1.システム構成>
<2.マスタディレイラインの構成>
<3.スレイブディレイラインの構成>
<4.省電力化>
<5.第2の実施の形態>
<6.第3の実施の形態>
<7.第4の実施の形態>
<8.適用例>
<9.まとめ>
<10.本技術>
<1.システム構成>
 第1の実施の形態におけるDLL(Delay Locked Loop)回路1について、添付図を参照して説明する。
 本実施の形態におけるDLL回路1の構成例を図1に示す。
 DLL回路1は、マスタディレイライン2とスレイブディレイライン3と制御電圧生成部4を有している。
 マスタディレイライン2は、入力クロック信号CLKinに対して制御電圧Vcontに応じた遅延を与えて出力クロック信号CLKoutとして生成する。具体的には、マスタディレイライン2は、入力クロック信号CLKinに対して遅延を付加する複数の遅延バッファDBが直列に接続されて構成される。そして、マスタディレイライン2は、入力クロック信号CLKinを遅延バッファDB(後述)で伝搬させて出力クロック信号CLKoutとして出力する。
 制御電圧生成部4は、入力クロック信号CLKinとマスタディレイライン2からの出力クロック信号CLKoutの位相差に基づいて制御電圧Vcontを生成する。
 制御電圧生成部4は、マスタディレイライン2の遅延バッファDB群が入力クロック信号CLKinに与える遅延が1周期分(2π)となるように、即ち定常位相誤差が無くなるように制御電圧Vcontの電圧値を制御する。
 定常位相誤差が無くなった状態、或いは、定常位相誤差が所定値未満となった状態を「遅延ロック状態」と記載する。また、遅延ロック状態は、制御電圧Vcontの電圧値と目標電圧値(電圧値V1)との差分が所定値未満となった状態と換言することもできる。
 制御電圧生成部4は、位相比較回路5、チャージポンプ回路6、ローパスフィルタ7を有する。
  位相比較回路5は、入力クロック信号CLKinと出力クロック信号CLKoutとの位相差を検出して、出力クロック信号CLKoutの位相を操作するための制御信号Vup、Vdownを生成する。チャージポンプ回路6は、制御信号Vup、Vdownに応じて、制御電流Icontを生成する。ローパスフィルタ7は、DLL回路1を構成するフィードバックループにおけるループフィルタとして機能し、制御電流Icontに基づき制御電圧Vcontを生成する。
 ここで、制御電圧生成部4の動作について説明する。
 先ず、マスタディレイライン2を介して得られる出力クロック信号CLKoutは、入力クロック信号CLKinに対してマスタディレイライン2を構成する遅延バッファDBにより生じる遅延が付加された信号である。
 制御電圧生成部4の位相比較回路5では、図2に示すように、位相比較器8を用いて入力クロック信号CLKinと出力クロック信号CLKoutとの位相を比較する。
 位相比較器8は、位相比較の結果に応じて後段のチャージポンプ回路6に対して制御信号Vup、Vdownを出力する。
 具体的に、入力クロック信号CLKinに対して、出力クロック信号CLKoutの位相が遅れすぎている場合、即ち、入力クロック信号CLKinに付与する遅延が大きい場合には、位相比較器8は後段のチャージポンプ回路6に対して制御信号Vupを出力する。
 一方、位相の遅れが足りない場合、即ち、入力クロック信号CLKinに付与する遅延が小さい場合には、位相比較器8は後段のチャージポンプ回路6に対して制御信号Vdownを出力する。
 なお、後段の回路構成によっては、位相が遅れすぎている場合に制御信号Vdownを出力し、位相の遅れが足りない場合に制御信号Vinを出力するようにしてもよい。
 また、入力クロック信号CLKinに対する出力クロック信号CLKoutの位相遅れが適正である場合、即ち定常位相誤差が無くなった状態である場合には、位相比較器8は後段のチャージポンプ回路6に対して制御信号Vupを出力する時間と制御信号Vdopwnを出力する時間が略同じとなるようにする。例えば、制御信号Vupと制御信号Vdownのパルス幅が同じとされてもよい。
 チャージポンプ回路6は、例えば、電源側の定電流源Iupと接地側の定電流源Idownが直列に接続され、定電流源Iupと定電流源Idownの間には二つのスイッチSWup、SWdownが直列に接続されている。
 スイッチSWup、SWdownは、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)で構成される。
 電源側のスイッチSWupは、制御信号Vupが出力されている場合にONに制御され、制御信号Vdownが出力されている場合にOFFに制御される。
 反対に、接地側のスイッチSWdownは、制御信号Vdownが出力されている場合にONに制御され、制御信号Vupが出力されている場合にOFFに制御される。
 なお、出力クロック信号CLKoutの遅延時間が適正である場合には、スイッチSWupとスイッチSWdownのON時間が略一致するように各スイッチのON制御とOFF制御がなされてもよいし、スイッチSWupとスイッチSWdownの双方がOFFに制御されてもよい。
 スイッチSWupとスイッチSWdownの接続点と、ローパスフィルタ7の間には、スイッチSWkが接続されている。
 スイッチSWkは、出力クロック信号CLKoutの遅延時間が適正となるまでONに制御され、遅延時間が適正となった場合にOFFに制御される。具体的には後述する。
 チャージポンプ回路6は、制御信号Vupまたは制御信号Vdownに応じてローパスフィルタ7に制御電流Icontを供給する。
 具体的には、制御信号Vupが入力されている間は、定電流源IupからスイッチSWup、スイッチSWkを介してローパスフィルタ7に電流が流れるように制御電流Icontが制御される。
 一方、制御信号Vdownが入力されている間は、ローパスフィルタ7からスイッチSWk、スイッチSWdownを介して定電流源Idownに電流が流れるように制御電流Icontが制御される。
 ローパスフィルタ7は、コンデンサClpfを有して構成される。チャージポンプ回路6が出力する制御電流Icontは、ローパスフィルタ7で平滑化される。チャージポンプ回路6の出力は、制御電流Icontの電流値に応じた電圧値を有する制御電圧Vcontとされる。
 制御電圧Vcontは、マスタディレイライン2に入力される。
 このように、制御電圧Vcontは、マスタディレイライン2から出力される出力クロック信号CLKoutの入力クロック信号CLKinに対する遅延時間に応じて調整され、遅延時間が適正となったことに応じて所定の電圧値に定まる。このとき、入力クロック信号CLKinに付加される遅延も一定の遅延量に定まる。
 所定の電圧値に調整された制御電圧Vcontはスレイブディレイライン3に対して入力される。
 スレイブディレイライン3は、マスタディレイライン2と同様の構成とされた遅延バッファDBが複数段直列に接続されて構成されている。
 各遅延バッファDBに調整された制御電圧Vcontが入力されることにより、一つの遅延バッファDBにおいて付与される遅延をマスタディレイライン2とスレイブディレイライン3とで一致させることができる。
 なお、マスタディレイライン2が備える遅延バッファDBの段数とスレイブディレイライン3が備える遅延バッファDBの段数は異なっていてもよい。
 マスタディレイライン2の遅延バッファDBの段数は、遅延時間の刻み幅によって決められる。例えば、位相で換算したときの1/2πに相当する遅延時間とする場合には、マスタディレイライン2は4段の遅延バッファDBを備える。
 なお、マスタディレイライン2の最前段や最終段にダミーの遅延バッファDBを設ける場合には、マスタディレイライン2が5段以上の遅延バッファDBを備えていてもよい。
 一方、スレイブディレイライン3の遅延バッファDBの段数は、付与したい遅延時間に応じて決定される。
 例えば、一つの遅延バッファDBにおいて10ps(ピコ秒)の遅延が付与されるように調整されており、50psの遅延が付与されるようにスレイブディレイライン3を構成する場合には、スレイブディレイライン3における遅延バッファDBの段数を「5」に設定する。
 なお、スレイブディレイライン3の最前段や最終段にダミーの遅延バッファDBを設ける場合には、スレイブディレイライン3が6段以上の遅延バッファDBを備えていてもよい。
 スレイブディレイライン3は、入力された入力データ信号Dinを所定の時間遅延させた出力データ信号Doutを出力する。
 DLL回路1は、省電力を図るためにDLL回路1が備える所定部分の動作を停止させる機能を備えている。具体的には、DLL回路1は駆動制御部9を備えている(図1参照)。
 駆動制御部9は、回路を動作させるハイレベルの信号(H信号)と回路の動作を停止させるローレベルの信号(L信号)を出力可能とされている。
 図1に示す例では、駆動制御部9から出力される駆動制御信号Scontは、位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2に入力される。
 従って、駆動制御部9は、位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2の駆動の停止制御が可能とされている。
 駆動制御部9は、例えば、位相比較器8において定常位相誤差が無くなったことに応じて駆動制御信号ScontとしてL信号を出力する。
 定常位相誤差が無くなった状態の検出は、制御電圧Vcontが所定の値に変化したことを検出することによってなされてもよいし、制御電圧Vcontの変化が小さくなったことを検出することによってなされてもよいし、制御信号Vupを出力する時間と制御信号Vdopwnを出力する時間の比率が略同じとなったことを検出することによりなされてもよい。或いは、定常位相誤差が無くなった状態において位相比較器8が出力する制御信号Vup、Vdownが共にL信号となるように構成し、制御信号Vup、Vdownが共にL信号となったことを検出してもよい。
 或いは、駆動制御部9は、制御電圧Vcontの調整(遅延ロック制御)が開始されてから所定時間経過した場合にVcontの調整が終わったとして駆動制御信号ScontとしてL信号を出力してもよい。
 駆動制御部9に対しては、定常位相誤差が無くなった状態を検出するための各種信号が入力される。
 なお、駆動制御部9は、図2に示すスイッチSWkの機能を備えていてもよい。即ち、スイッチSWkは図2において概念的に示したものであり実際にスイッチング素子が設けられていなくてもよい。
 例えば、駆動制御部9が定電流源Iup及び定電流源IdownをOFFに制御可能に構成されており、スイッチSWkのOFF動作の代わりにスイッチSWupとスイッチSWdownと定電流源Iupと定電流源Idownを全てOFFに制御してもよい。
<2.マスタディレイラインの構成>
 マスタディレイライン2の構成例を図3に示す。
 マスタディレイライン2は、複数の遅延バッファDB(DB1~DBM)を有して構成されている。
 マスタディレイライン2には、駆動制御部9から出力された駆動制御信号Scontが入力される。マスタディレイライン2は、駆動制御信号ScontがL信号の場合に動作を停止する。
 各遅延バッファDBには制御電圧Vcontが入力される。
 遅延バッファDBは、制御電圧Vcontの電圧値に応じて遅延時間が可変とされている。具体的には、電圧値を上げると遅延時間が短くなり、電圧値を下げると遅延時間が長くなる。
 遅延バッファDBに入力される制御電圧Vcontの電圧値は、マスタディレイライン2において付与される遅延の総時間が入力クロック信号CLKinの1周期分となるまで、位相比較回路5及びチャージポンプ回路6によって調整される。
 マスタディレイライン2の初段の遅延バッファDBである遅延バッファDB1には、入力クロック信号CLKinが入力される。遅延バッファDB1からは、入力クロック信号CLKinを所定時間遅延させた信号が遅延クロック信号DCLK(θ1)として出力される。
 遅延クロック信号DCLK(θ1)は、次段の遅延バッファDB2に入力される。
 遅延バッファDB2からは、遅延クロック信号DCLK(θ1)を更に所定時間遅延させた遅延クロック信号DCLK(θ2)が出力される。
 マスタディレイライン2の最終段の遅延バッファDBMからは、遅延クロック信号DCLK(θM)が出力される。遅延クロック信号DCLK(θM)は、マスタディレイライン2から出力される出力クロック信号CLKoutとされる。
 マスタディレイライン2の遅延バッファDBの構成例を図4に示す。
 遅延バッファDBは、BIAS回路とインバータIV1、IV2とを有している。
 インバータIV1は、Pチャネル型MOSFETとされた二つのPMOSトランジスタPT1、PT2と、Nチャネル型MOSFETとされた二つのNMOSトランジスタNT1、NT2とを備えている。
 同様に、インバータIV2は、Pチャネル型MOSFETとされた二つのPMOSトランジスタPT3、PT4と、Nチャネル型MOSFETとされた二つのNMOSトランジスタNT3、NT4とを備えている。
 インバータIV1とインバータIV2は同様の構成であるため、主としてインバータIV1について説明する。
 PMOSトランジスタPT1のソース端子には電源電圧VDDが印加されている。PMOSトランジスタPT1のドレイン端子はPMOSトランジスタPT2のソース端子と接続されている。
 PMOSトランジスタPT2のドレイン端子はNMOSトランジスタNT2のドレイン端子と接続されている。
 NMOSトランジスタNT2のソース端子はNMOSトランジスタNT1のドレイン端子と接続されている。
 NMOSトランジスタNT1のソース端子には接地電圧GNDが印加されている。
 PMOSトランジスタPT1のゲート端子には、制御電圧VcontがBIAS回路BIによって反転されて印加される。
 BIAS回路BIは、Pチャネル型MOSFETとされたPMOSトランジスタPT5と、Nチャネル型MOSFETとされたNMOSトランジスタNT5とを備えることにより、アナログ信号とされたVcontを反転した信号を出力する。
 PMOSトランジスタPT5のソース端子には電源電圧VDD’が印加されている。電源電圧VDD’は電源電圧VDDと同じ電圧とされていてもよいし異なる電圧とされていてもよい。
 PMOSトランジスタPT5のドレイン端子はNMOSトランジスタNT5のドレイン端子及びPMOSトランジスタPT5のゲート端子に接続されている。
 NMOSトランジスタNT5のソース端子には接地電圧GNDが印加されている。
 これにより、PMOSトランジスタPT5のドレイン端子及びNMOSトランジスタNT5のドレイン端子においては、BIAS回路の入力信号を反転した信号、即ち、制御電圧Vcontを反転した信号が出力される。
 NMOSトランジスタNT1のゲート端子には、制御電圧Vcontが印加される。
 PMOSトランジスタPT2とNMOSトランジスタNT2のそれぞれのゲート端子には遅延制御の対象となる信号が印加される。マスタディレイライン2においては、入力クロック信号CLKinが印加される。
 なお、後述するスレイブディレイライン3においては、PMOSトランジスタPT2とNMOSトランジスタNT2のそれぞれのゲート端子に遅延制御の対象となる信号として入力データ信号Dinが印加される。
 なお、インバータIV2のPMOSトランジスタPT4とNMOSトランジスタNT4のそれぞれのゲート端子には、インバータIV1から出力された信号が印加される。
 PMOSトランジスタPT1及びNMOSトランジスタNT1は、制御電圧Vcontによって電流値が制限される。従って、PMOSトランジスタPT2とNMOSトランジスタNT2は、入力クロック信号CLKinに対して遅延を付加するインバータとして機能する。
 インバータIV2は、インバータIV1によって反転した信号を元に戻すと共に入力信号に対して遅延を付加する。即ち、遅延バッファDBにおいては、インバータIV1及びインバータIV2によってそれぞれ遅延が付加される。
 これにより、遅延バッファDBは、入力信号に対して制御電圧Vcontの電圧値に応じた遅延が付加される。
<3.スレイブディレイラインの構成>
 スレイブディレイライン3の構成について図5に示す。
 スレイブディレイライン3はマスタディレイライン2と略同等の構成とされている。
 具体的に、スレイブディレイライン3は、複数の遅延バッファDB(DB1~DBN)を有して構成されている。
 遅延バッファDBの数は、マスタディレイライン2がM個であるのに対して、スレイブディレイライン3はN個とされている。
 M個とN個は同じ個数とされていてもよいし、異なる個数とされていてもよい。
 各遅延バッファDBには制御電圧Vcontが入力される。
 スレイブディレイライン3の初段の遅延バッファDBである遅延バッファDB1には、入力データ信号Dinが入力される。遅延バッファDB1からは、入力データ信号Dinを所定時間遅延させた信号が遅延入力データ信号DDin(θ1)として出力される。
 スレイブディレイライン3の最終段の遅延バッファDBNからは、遅延入力データ信号DDin(θN)が出力される。遅延入力データ信号DDin(θN)は、スレイブディレイライン3から出力される出力データ信号Doutとされる。
 スレイブディレイライン3が備える遅延バッファDBの構成は、先述した図4の構成と同等であるため、説明を省略する。
 なお、スレイブディレイライン3には、駆動制御信号Scontが入力されない。
<4.省電力化>
 一般的なDLL回路においては、各遅延バッファDBにおいて付与される遅延の遅延時間が所定の値に調整された状態、即ち、定常位相誤差が無くなり入力クロック信号CLKinと出力クロック信号CLKoutが同期された所謂遅延ロック状態を維持するために、位相比較回路5やチャージポンプ回路6などの動作状態を維持し続ける。
 しかし、各回路の動作状態の維持は消費電力の増大を来してしまう。
 本構成においては、位相比較回路5とマスタディレイライン2の動作を停止させた「停止期間」を設ける。
 具体的には、図2に示すスレイブディレイライン3に印可する制御電圧Vcontを遅延ロック状態における電圧値で維持するために、チャージポンプ回路6とローパスフィルタ7の間に設けられたスイッチSWkをOFFに制御する。
 また、ローパスフィルタ7とマスタディレイライン2の間にスイッチSWjを設け、スイッチSWjをOFFに制御することにより制御電圧Vcontがスレイブディレイライン3のみに印加されるようにする。
 これにより、ローパスフィルタ7が備えるコンデンサClpfに蓄積された電荷が保持されて制御電圧Vcontが維持される。即ち、コンデンサClpfは、制御電圧Vcontを維持するための電荷蓄積部として機能する。
 続いて、駆動制御部9から駆動制御信号ScontとしてL信号が位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2に入力される。これに応じて、位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2は駆動電圧の供給が停止されるなどして動作を停止する。
 位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2の動作を停止した状態を模式的に図6に示す。
 図示するように、位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2に入力される駆動制御信号ScontがL信号とされることで、各回路の動作が停止される。
 位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2の動作が停止されることで、消費電力の低減を図ることができる。
 続いて、DLL回路1の状態の遷移について図7を参照して説明する。
 DLL回路1は、「起動」状態と「ダイナミック保持」状態と「位相比較」状態を採る。「起動」状態では、DLL回路1は、入力クロック信号CLKinと出力クロック信号CLKoutの位相比較が開始されることにより遅延ロック制御が開始され、制御電圧Vcontが電圧値V1に調整される。
 「起動」状態は、第1時間T1に亘って継続する。第1時間T1は、位相比較器8における定常位相誤差が無くなったことが検出されることによって定まる変数であってもよいし、定常位相誤差が無くなったことを担保できる固定の時間であってもよい。
 定常位相誤差が無くなったことの検出は、例えば上述したように、制御電圧Vcontの単位時間あたりの変化量が所定値未満となったことを検出することにより行われてもよいし、制御電圧Vcontの電圧値と目標電圧値との差分が所定値未満となったことを検出することにより行われてもよいし、制御信号Vupを出力する時間と制御信号Vdopwnを出力する時間の比率が略同じとなったことを検出することにより行われてもよい。
 これらの処理は、駆動制御部9によって実行される。
 制御電圧Vcontの調整後、DLL回路1は「ダイナミック保持」状態に遷移する。
 「ダイナミック保持」状態は、位相差が丁度1周期分とされた状態であり前述した遅延ロック状態の一態様である。また、「ダイナミック保持」状態は上述した「停止期間」に相当する。
 「ダイナミック保持」状態においては、位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2の動作が停止され、制御電圧Vcontが電圧値V1に調整された状態が維持される。
 但し、図7に示すように、コンデンサClpfに蓄積された電荷はリーク成分等により徐々に減少していく。従って、マスタディレイライン2で付加される調整された所定の遅延が維持できなくなる。
 そこで、遅延時間についての所定の精度を維持できなくなる前に、即ち、制御電圧Vcontが低くなりすぎる前に、DLL回路1は「位相比較」状態へと遷移する。
 「位相比較」状態への遷移は、所定条件が成立したことに応じて行われる。
 例えば、「ダイナミック保持」状態に遷移してから第2時間T2が経過した場合に所定条件が成立したと判定してもよい。
 或いは、制御電圧Vcontが所定の値に変化した場合、具体的には、電圧値V2を下回った場合に所定条件が成立したと判定してもよい。
 「位相比較」状態では、駆動制御部9から出力される駆動制御信号ScontがH信号とされることにより位相比較回路5とチャージポンプ回路6とマスタディレイライン2の動作が再開され、位相比較結果に応じて制御電圧Vcontが電圧値V1に再度調整される。
 DLL回路1は、「起動」状態を経て「ダイナミック保持」状態へ遷移した後、「位相比較」状態と「ダイナミック保持」状態を交互に繰り返すことにより、遅延時間の制御精度を担保しつつ消費電力の削減を図る。
<5.第2の実施の形態>
 第2の実施の形態におけるDLL回路1Aについて図8を参照して説明する。
 DLL回路1Aは、マスタディレイライン2Aと制御電圧生成部4とを備えている。即ち、第1の実施の形態と比較してスレイブディレイライン3を備えていない点において相違する。
 制御電圧生成部4の構成は第1の実施の形態と同様の構成とされている。ただし、ローパスフィルタ7から出力される制御電圧Vcontは、マスタディレイライン2Aのみに入力される。
 図8は、「起動」状態あるいは「位相比較」状態にあるDLL回路1Aを示している。従って、駆動制御部9から出力される駆動制御信号ScontはH信号とされている。
 マスタディレイライン2Aは、入力クロック信号CLKinを1周期分遅延させた出力クロック信号CLKoutを出力する。
 また、マスタディレイライン2Aは、入力クロック信号CLKinを遅延させた1または複数種類の出力信号Soutを出力する。
 図8に示す例では、出力信号Soutは、入力クロック信号CLKinに対する遅延時間が異なる複数種類の信号とされる。
 例えば、マスタディレイライン2Aが有するそれぞれの遅延バッファDBから出力される信号が出力信号Soutとして出力される。
 本例においては、マスタディレイライン2Aは、M個の遅延バッファDB1~DBMを有し、遅延バッファDB1の出力信号が出力信号Sout1として出力され、遅延バッファDB2の出力信号が出力信号Sout2として出力され、遅延バッファDBMの出力信号が出力信号SoutMとして出力される。
 ここで、「N」は自然数とされる。
 出力信号SoutNは出力クロック信号CLKoutと同一の信号である。
 各出力信号Soutは、例えば、図示しないセレクタに入力されることにより一つの出力信号Soutを選択可能とされる。
 即ち、本実施の形態は、入力クロック信号CLKinを遅延させた信号を利用したい場合に用いられる構成である。
 「ダイナミック保持」状態におけるDLL回路1Aを図9に示す。
 図示するように、スイッチSWkがOFFに制御されると共に、駆動制御部9から駆動制御信号ScontとしてL信号が出力されることにより位相比較回路5とチャージポンプ回路6の動作が停止される。
 これにより、マスタディレイライン2Aに印可される制御電圧Vcontが遅延ロック状態における電圧値で維持されると共に「ダイナミック保持」状態における消費電力の削減が図られる。
<6.第3の実施の形態>
 第3の実施の形態におけるDLL回路1Bは、第2の実施の形態のDLL回路1Aと同様にスレイブディレイライン3を備えていない。また、第2の実施の形態のDLL回路1Aと異なり、入力クロック信号CLKinと異なる入力データ信号Dinを遅延させた信号を出力する。
 DLL回路1Bの構成例について図10を参照して説明する。
 DLL回路1Bは、入力信号を切り替えるセレクタSELと、制御電圧生成部4と、マスタディレイライン2Bを備えている。
 制御電圧生成部4の構成は上述した他の実施の形態と同様の構成であるため、説明を省く。
 図10は、「起動」状態あるいは「位相比較」状態にあるDLL回路1Bを示している。駆動制御部9から出力される駆動制御信号ScontはH信号とされている。
 セレクタSELは、入力クロック信号CLKinと入力データ信号Dinの切り替えを行う。「起動」状態や「位相比較」状態においては、セレクタSELによって入力クロック信号CLKinが選択される。
 この状態においては、制御電圧生成部4のスイッチSWkがONに制御されることにより、制御電圧Vcontの調整が行われている。マスタディレイライン2Bからは、入力クロック信号CLKinを遅延させた出力クロック信号CLKoutが出力される。
 マスタディレイライン2Bは、M個の遅延バッファDB1~DBMを有して構成されており、所定の遅延バッファDBから出力される信号が出力データ信号Doutとされている。
 ここで、「M」は自然数とされる。
 なお、図10においては、3段目の遅延バッファDB3よりも後段であり、且つ、M段目の遅延バッファDBMよりも前段の位置から出力データ信号Doutが出力されているが、1段目の遅延バッファDB1から出力される信号が出力データ信号Doutとされてもよいし、2段目の遅延バッファDB2から出力される信号が出力データ信号Doutとされてもよいし、M段目の遅延バッファDBMから出力される信号が出力データ信号Doutとされてもよい。
 なお、「起動」状態や「位相比較」状態において出力データ信号Doutとして出力される信号は、入力クロック信号CLKinを遅延させた信号とされる。
 次に、「ダイナミック保持」状態におけるDLL回路1Bを図11に示す。
 図示するように、制御電圧生成部4のスイッチSWkがOFFに制御されることにより、マスタディレイライン2Bに印可する制御電圧Vcontが遅延ロック状態における電圧値で維持される。
 また、駆動制御部9から出力される駆動制御信号ScontがL信号とされることにより位相比較回路5とチャージポンプ回路6の動作が停止される。
 これにより、DLL回路1Bの消費電力の削減が図られる。
 また、セレクタSELにおいて入力データ信号Dinが選択されることで、入力データ信号Dinを所定時間遅延させた信号が出力データ信号Doutとして出力される。
 このように、セレクタSELを設けることで、基準の遅延時間を設定する際に選択される信号と、設定された遅延時間に基づいて所定の遅延が付与される信号とを切り替えることができる。
<7.第4の実施の形態>
 先述した第3の実施の形態では、入力クロック信号CLKinを1周期分遅らせるだけの遅延よりも大きな遅延を入力データ信号Dinに対して付与することはできなかった。
 本実施の形態においては、より大きな遅延を入力データ信号Dinに対して付与することが可能な構成について説明する。
 DLL回路1Cは、DLL回路1Bと同様に、セレクタSELとマスタディレイライン2Bと制御電圧生成部4とを備えている。また更に、DLL回路1Cは、追加ディレイライン10を備えている。
 図12は、「起動」状態あるいは「位相比較」状態にあるDLL回路1Cを示している。従って、駆動制御部9から出力される駆動制御信号ScontはH信号とされている。
 追加ディレイライン10は、マスタディレイライン2Bの後段に直列に設けられており、1または複数の遅延バッファDBを備えている。図12においてはM’個の遅延バッファDB1’~DBM’を備えている。
 追加ディレイライン10の各遅延バッファDBには制御電圧Vcontが印加されている。
 マスタディレイライン2Bと追加ディレイライン10の接続点からは出力クロック信号CLKoutが出力される。
 制御電圧生成部4の構成は上述した他の実施の形態と同様の構成であるため、説明を省く。
 セレクタSELは、入力クロック信号CLKinと入力データ信号Dinの切り替えを行う。「起動」状態や「位相比較」状態において、セレクタSELによって入力クロック信号CLKinが選択される。
 この状態においては、制御電圧生成部4のスイッチSWkがONに制御されることにより、制御電圧Vcontの調整が行われる。マスタディレイライン2Bからは、入力クロック信号CLKinを遅延させた出力クロック信号CLKoutが出力される。
 次に、「ダイナミック保持」状態におけるDLL回路1Cを図13に示す。
 図示するように、制御電圧生成部4のスイッチSWkがOFFに制御されることにより、マスタディレイライン2B及び追加ディレイライン10に印可される制御電圧Vcontが遅延ロック状態における電圧値で維持される。
 また、駆動制御部9から出力される駆動制御信号ScontがL信号とされることにより位相比較回路5とチャージポンプ回路6の動作が停止される。
 これにより、DLL回路1Cの消費電力の削減が図られる。
 また、セレクタSELにおいて入力データ信号Dinが選択されることで、入力データ信号Dinを所定時間遅延させた信号が出力データ信号Doutとして出力される。
<8.適用例>
 対象物に照射したレーザ光の反射光に基づいて測距を行うToF(Time of Flight)方式の一種であるdToF(direct ToF)方式において、上述したDLL回路1(1A、1B、1C)が発光パルス信号の生成に用いられる例を説明する。
 具体的には、DLL回路1を備えた発光パルス生成部PGについて図14を参照して説明する。
 発光パルス生成部PGは、dToFにおける発光部に供給する発光用のパルス信号を生成する。このパルス信号を発光パルス信号PSemとする。
 発光パルス生成部PGは、発振器100とPLL(Phase Locked Loop)101と分周器102とLVDS(Low Voltage Differential Signaling)受信器103とアンド回路104とDLL回路1を備えている。
 発振器100は、例えば、水晶の圧電効果を利用して発振を起こす水晶発振子を備えて構成されている。発振器100から出力される高周波の信号はPLL101において同期され、分周器102において分周されて、入力クロック信号CLKinとしてDLL回路1に入力される。
 DLL回路1においては、上述したように、入力クロック信号CLKinに基づいた基準の遅延が付与されるようにマスタディレイライン2が調整されると共に、スレイブディレイライン3において基準の遅延に基づいた任意の遅延を入力データ信号Dinに対して付与する。
 LVDS受信器103は、差動信号であるレーザパルス制御信号Slp、Slnを受信して、基準パルス信号PSを生成する。該基準パルス信号PSは、発光部に供給する発光パルス信号PSemの生成に用いられる。
 具体的には、LVDS受信器103から出力された基準パルス信号PSがアンド回路104に入力される。また、アンド回路104には、基準パルス信号PSをスレイブディレイライン3で遅延させた信号(上述した出力データ信号Dout)が反転されて入力される。
 アンド回路104は、基準パルス信号PSと反転された出力データ信号Doutを論理演算して発光パルス信号PSemを出力する。
 発光パルス生成部PGの後段に設けられた図示しない発光部は、発光パルス信号PSemに基づいてパルス発光を行う。
 基準パルス信号PSとスレイブディレイライン3から出力される遅延信号(出力データ信号Doutと、発光パルス信号PSemの関係について図15に示す。
 幅Tonの基準パルス信号PSに対して、スレイブディレイライン3から出力される出力データ信号Doutは時間dだけ遅延された信号とされる。
 出力データ信号Doutの反転信号Dout’と基準パルス信号PSが入力されるアンド回路104から出力される発光パルス信号PSemは、図示するように、幅dのパルス信号とされる。
 即ち、発光パルス信号PSemは、スレイブディレイライン3によって付与される遅延が短いほど幅が短いパルス信号とされる。
 DLL回路1(1A、1B、1C)は、dToFだけでなくiToF(indirect ToF)の発光パルス信号の生成にも用いることができる。
 また、それ以外にも、DDR(Double Data Rate)規格のSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)などの各種のメモリ製品が備えるDLLとして上述したDLL回路1(1A、1B、1C)を用いることができる。
<9.まとめ>
 各種の実施の形態において説明したように、DLL回路1(1A、1B、1C)は、制御電圧Vcontに応じた遅延を入力クロック信号CLKinに付与する第1遅延バッファ(遅延バッファDB)を有し、第1遅延バッファを介して出力クロック信号CLKoutを出力する第1ディレイライン(マスタディレイライン2、2A、2B)と、入力クロック信号CLKinと出力クロック信号CLKoutとの位相比較を行う位相比較器8を有し、位相比較器8の出力(制御信号Vup、Vdown)に基づいて制御電圧Vcontを生成する制御電圧生成部4と、制御電圧Vcontを保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部(コンデンサClpf)と、遅延ロック状態についての判定結果に基づいて位相比較器8の動作を停止させるための駆動制御信号Scontを出力する駆動制御部9と、を備えたものである。
 上記構成により、DLL回路1において遅延時間を決定づける制御電圧Vcontを、遅延ロック状態における電圧値V1に保持可能とされると共に、位相比較器8の動作を停止させることにより、所定の遅延を入力信号(入力クロック信号CLKin)に付加しつつ消費電力の削減を図ることができる。
 これにより、DLL回路1を備えた電子機器のランニングコストを削減することができる。また、電子機器がバッテリなどを搭載する機器である場合には電子機器の動作時間を長時間化することができる。
 また、ダイナミック保持状態においては、位相比較器8やマスタディレイライン2に対する入力クロック信号CLKinの供給を停止することが可能となる。これにより、入力クロック信号CLKinの生成ブロックの設計自由度を向上させることができる。
 図7を参照して説明したように、駆動制御部9は、遅延ロック制御の開始から第1時間T1が経過した場合に遅延ロック状態と判定してもよい。
 これにより、制御電圧Vcontをモニタする回路や電圧の比較を行う回路等を備える必要がなく、DLL回路1の回路規模を小さく保つことができる。
 上述したように、駆動制御部9は、制御電圧Vcontと目標電圧(電圧値V1)との差分が所定値未満となった場合に遅延ロック状態と判定してもよい。
 制御電圧Vcontと目標電圧との差分に基づいて遅延ロック状態か否かを判定することにより、判定誤りを防止することができる。
 図2等を参照して説明したように、制御電圧生成部4は、位相比較器8の出力に応じた電流制御を行うチャージポンプ回路6を備え、駆動制御部9は、遅延ロック状態の判定結果に基づいてチャージポンプ回路6の動作を停止させてもよい。
 これにより、DLL回路1における消費電力をより削減することができる。
 図2等を参照して説明したように、駆動制御部9は、遅延ロック状態の判定結果に基づいて第1ディレイライン(マスタディレイライン2、2A、2B)の動作を停止させてもよい。
 これにより、DLL回路1における消費電力をより削減することができる。
 図7等を参照して説明したように、駆動制御部9は、位相比較器8の動作を停止した後に所定条件が成立したことに応じて位相比較器8の動作を再開させてもよい。
 これにより、リーク成分によって制御電圧Vcontが目標電圧(電圧値V1)から乖離し過ぎてしまい、遅延時間の精度が低下し過ぎてしまうことを防止することができる。
 上述したように、所定条件は、第2時間T2の経過とされてもよい。
 これにより、電圧値等のモニタを行う回路を備えずに済む。
 上述したように、所定条件は、制御電圧Vcontの絶対値が所定電圧(電圧値V2)よりも下回ることとされてもよい。
 これにより、制御電圧Vcontが下がりすぎてしまうこと或いは上がりすぎてしまうことを防止することができる。
 図2等を参照して説明したように、電荷蓄積部は、ローパスフィルタ7が有するコンデンサClpfを用いて電荷を保持してもよい。
 例えば、ローパスフィルタ7が有するコンデンサClpfの静電容量値を大きくすることにより、電荷蓄積部としての機能を併せ持たせることができる。
 ローパスフィルタ7が有するコンデンサClpfが電荷蓄積部としての機能を備えることにより、電子部品の部品点数を削減しコスト削減を図ることができる。
 図1、図2等を参照して説明したように、DLL回路1(1A、1B、1C)は、制御電圧Vcontに応じた遅延を入力データ信号Dinに対して付与する第2遅延バッファ(遅延バッファDB)を有し、第2遅延バッファを介して出力データ信号Doutを出力する第2ディレイライン(スレイブディレイライン3)を備えていてもよい。
 スレイブディレイライン3を備えることにより、入力クロック信号CLKin以外の入力データ信号Dinに対して所定の遅延を付与することが可能となる。
 従って、各種の用途にDLL回路1を利用することが可能となる。
 第2の実施の形態において説明したように、DLL回路1Aにおいて、第1ディレイライン(マスタディレイライン2)は、第1遅延バッファ(遅延バッファDB)を複数備え、N個の第1遅延バッファを介して出力データ信号Doutを出力し、出力クロック信号CLKoutはN個とは異なるM個の第1遅延バッファを介して出力される信号とされてもよい。
 これにより、入力クロック信号CLKinを遅延させた信号を出力することができる。また、スレイブディレイライン3を備える必要がなく、回路規模を小さく抑えることが可能となる。
 第3の実施の形態や第4の実施の形態において説明したように、DLL回路1B、1Cにおいては、入力クロック信号CLKinと入力データ信号Dinを切り替えるセレクタSELを備え、第1ディレイライン(マスタディレイライン2B)は、第1遅延バッファ(遅延バッファDB)を複数備え、セレクタSELによって入力クロック信号CLKinが選択されている場合にM個の第1遅延バッファを介して出力クロック信号CLKoutを出力し、セレクタSELによって入力データ信号Dinが選択されている場合にM個とは異なるN個の第1遅延バッファを介して出力データ信号Doutを出力してもよい。
 即ち、マスタディレイライン2Bが第1の実施の形態におけるスレイブディレイライン3の機能を併せ持つことで、スレイブディレイライン3を構成する電子部品を削減することができ、コスト削減及び回路の小規模化を図ることができる。
 また、ディレイラインの共通化によりマスタディレイライン2とスレイブディレイライン3の特性のばらつき等を考慮する必要がなくなり、遅延時間の精度向上を図ることができる。
 更に、DLL回路1B、1Cに入力される二つの信号(入力クロック信号CLKinと入力データ信号Din)のうちの一方がセレクタSELによって選択されるため、二つの信号の干渉をケアする必要がなくなり、回路設計の自由度を向上させることができる。
 第4の実施の形態において説明したように、DLL回路1Cにおいては、N個はM個よりも大きな数値とされ、少なくとも(N-M)個の第1遅延バッファ(遅延バッファDB1’~DBM’)を備えた追加ディレイライン10を備えていてもよい。
 これにより、入力クロック信号CLKinに付与する遅延量よりも大きな遅延量を入力データ信号Dinに付与することができる。
 従って、DLL回路1Cを幅広い状況において利用することができる。
 第4の実施の形態において説明したように、駆動制御部9は、セレクタSELによって入力データ信号Dinが選択された状態において位相比較器8の動作を停止させてもよい。
 これにより、入力データ信号Dinに対して所定の遅延量が付与されている状態においてDLL回路1Cの消費電力を削減することができる。
 上述したDLL回路1(1A、1B、1C)を備えた電子機器としては各種の例が考えられる。例えば、発光装置の発光制御に用いられる発光パルス信号PSemを生成するためにDLL回路1を備えていてもよい。
 即ち、発光装置は、発光部と、発光部に供給する発光パルス信号PSemを生成しDLL回路1を有する発光パルス生成部PGと、を備え、DLL回路1は、制御電圧Vcontに応じた遅延を入力クロック信号CLKinに付与する第1遅延バッファ(遅延バッファDB)を有し、第1遅延バッファを介して出力クロック信号CLKoutを出力する第1ディレイライン(マスタディレイライン2、2A、2B)と、入力クロック信号CLKinと出力クロック信号CLKoutとの位相比較を行う位相比較器8を有し、位相比較器8の出力に基づいて制御電圧Vcontを生成する制御電圧生成部4と、制御電圧Vcontを保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部(コンデンサClpf)と、遅延ロック状態の判定結果に基づいて位相比較器8の動作を停止させるための駆動制御信号Scontを出力する駆動制御部9と、を備える。
 このような発光装置においては、上述した各種の効果を得ることができる。
 なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
 また、上述した各例はいかように組み合わせてもよく、各種の組み合わせを用いた場合であっても上述した種々の作用効果を得ることが可能である。
<10.本技術>
 本技術は以下のような構成を採ることもできる。
(1)
 制御電圧に応じた遅延を入力クロック信号に付与する第1遅延バッファを有し、前記第1遅延バッファを介して出力クロック信号を出力する第1ディレイラインと、
 前記入力クロック信号と前記出力クロック信号との位相比較を行う位相比較器を有し、前記位相比較器の出力に基づいて前記制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
 前記制御電圧を保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部と、
 遅延ロック状態についての判定結果に基づいて前記位相比較器の動作を停止させるための駆動制御信号を出力する駆動制御部と、を備えた
 DLL回路。
(2)
 前記駆動制御部は、遅延ロック制御の開始から第1時間が経過した場合に前記遅延ロック状態と判定する
 上記(1)に記載のDLL回路。
(3)
 前記駆動制御部は、前記制御電圧と目標電圧との差分が所定値未満となった場合に前記遅延ロック状態と判定する
 上記(1)に記載のDLL回路。
(4)
 制御電圧生成部は、前記位相比較器の出力に応じた電流制御を行うチャージポンプ回路を備え、
 前記駆動制御部は、前記遅延ロック状態の判定結果に基づいて前記チャージポンプ回路の動作を停止させる
 上記(1)から上記(3)の何れかに記載のDLL回路。
(5)
 前記駆動制御部は、前記遅延ロック状態の判定結果に基づいて前記第1ディレイラインの動作を停止させる
 上記(1)から上記(4)の何れかに記載のDLL回路。
(6)
 前記駆動制御部は、前記位相比較器の動作を停止した後に所定条件が成立したことに応じて前記位相比較器の動作を再開させる
 上記(1)から上記(5)の何れかに記載のDLL回路。
(7)
 前記所定条件は、第2時間の経過とされた
 上記(6)に記載のDLL回路。
(8)
 前記所定条件は、前記制御電圧の絶対値が所定電圧よりも下回ることとされた
 上記(6)に記載のDLL回路。
(9)
 前記電荷蓄積部は、前記ローパスフィルタが有するコンデンサを用いて電荷を保持する
 上記(1)から上記(8)の何れかに記載のDLL回路。
(10)
 前記制御電圧に応じた遅延を入力データ信号に対して付与する第2遅延バッファを有し、前記第2遅延バッファを介して出力データ信号を出力する第2ディレイラインを備えた
 上記(1)から上記(9)の何れかに記載のDLL回路。
(11)
 前記第1ディレイラインは、
 前記第1遅延バッファを複数備え、
 N個の前記第1遅延バッファを介して出力データ信号を出力し、
 前記出力クロック信号は前記N個とは異なるM個の前記第1遅延バッファを介して出力される信号とされた
 上記(1)から上記(4)、上記(6)から上記(9)の何れかに記載のDLL回路。
(12)
 前記入力クロック信号と入力データ信号を切り替えるセレクタを備え、
 前記第1ディレイラインは、
 前記第1遅延バッファを複数備え、
 前記セレクタによって前記入力クロック信号が選択されている場合にM個の前記第1遅延バッファを介して前記出力クロック信号を出力し、
 前記セレクタによって前記入力データ信号が選択されている場合に前記M個とは異なるN個の前記第1遅延バッファを介して出力データ信号を出力する
 上記(1)から上記(4)、上記(6)から上記(9)の何れかに記載のDLL回路。
(13)
 前記N個は前記M個よりも大きな数値とされ、
 少なくとも(N-M)個の前記第1遅延バッファを備えた追加ディレイラインを備えた
 上記(12)に記載のDLL回路。
(14)
 前記駆動制御部は、前記セレクタによって前記入力データ信号が選択された状態において前記位相比較器の動作を停止させる
 上記(12)から上記(13)の何れかに記載のDLL回路。
(15)
 発光部と、
 前記発光部に供給する発光パルス信号を生成しDLL回路を有する発光パルス生成部と、を備え、
 前記DLL回路は、
 制御電圧に応じた遅延を入力クロック信号に付与する第1遅延バッファを有し、前記第1遅延バッファを介して出力クロック信号を出力する第1ディレイラインと、
 前記入力クロック信号と前記出力クロック信号との位相比較を行う位相比較器を有し、前記位相比較器の出力に基づいて前記制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
 前記制御電圧を保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部と、
 遅延ロック状態についての判定結果に基づいて前記位相比較器の動作を停止させるための駆動制御信号を出力する駆動制御部と、を備えた
 発光装置。
1、1A、1B、1C DLL回路
2、2A、2B マスタディレイライン(第1ディレイライン)
3 スレイブディレイライン(第2ディレイライン)
4 制御電圧生成部
6 チャージポンプ回路
7 ローパスフィルタ
8 位相比較器
9 駆動制御部
10 追加ディレイライン
DB1、DB2、DB3、DBM、DB1’、DBM’ 遅延バッファ(第1遅延バッファ)
DB1、DB2、DB3、DBN 遅延バッファ(第2遅延バッファ)
CLKin 入力クロック信号
CLKout 出力クロック信号
Din 入力データ信号
Dout 出力データ信号
Vcont 制御電圧
Clpf コンデンサ(電荷蓄積部)
Scont 駆動制御信号
SEL セレクタ
PG 発光パルス生成部
T1 第1時間
T2 第2時間

Claims (15)

  1.  制御電圧に応じた遅延を入力クロック信号に付与する第1遅延バッファを有し、前記第1遅延バッファを介して出力クロック信号を出力する第1ディレイラインと、
     前記入力クロック信号と前記出力クロック信号との位相比較を行う位相比較器を有し、前記位相比較器の出力に基づいて前記制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
     前記制御電圧を保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部と、
     遅延ロック状態についての判定結果に基づいて前記位相比較器の動作を停止させるための駆動制御信号を出力する駆動制御部と、を備えた
     DLL回路。
  2.  前記駆動制御部は、遅延ロック制御の開始から第1時間が経過した場合に前記遅延ロック状態と判定する
     請求項1に記載のDLL回路。
  3.  前記駆動制御部は、前記制御電圧と目標電圧との差分が所定値未満となった場合に前記遅延ロック状態と判定する
     請求項1に記載のDLL回路。
  4.  制御電圧生成部は、前記位相比較器の出力に応じた電流制御を行うチャージポンプ回路を備え、
     前記駆動制御部は、前記遅延ロック状態の判定結果に基づいて前記チャージポンプ回路の動作を停止させる
     請求項1に記載のDLL回路。
  5.  前記駆動制御部は、前記遅延ロック状態の判定結果に基づいて前記第1ディレイラインの動作を停止させる
     請求項1に記載のDLL回路。
  6.  前記駆動制御部は、前記位相比較器の動作を停止した後に所定条件が成立したことに応じて前記位相比較器の動作を再開させる
     請求項1に記載のDLL回路。
  7.  前記所定条件は、第2時間の経過とされた
     請求項6に記載のDLL回路。
  8.  前記所定条件は、前記制御電圧の絶対値が所定電圧よりも下回ることとされた
     請求項6に記載のDLL回路。
  9.  前記電荷蓄積部は、前記ローパスフィルタが有するコンデンサを用いて電荷を保持する
     請求項1に記載のDLL回路。
  10.  前記制御電圧に応じた遅延を入力データ信号に対して付与する第2遅延バッファを有し、前記第2遅延バッファを介して出力データ信号を出力する第2ディレイラインを備えた
     請求項1に記載のDLL回路。
  11.  前記第1ディレイラインは、
     前記第1遅延バッファを複数備え、
     N個の前記第1遅延バッファを介して出力データ信号を出力し、
     前記出力クロック信号は前記N個とは異なるM個の前記第1遅延バッファを介して出力される信号とされた
     請求項1に記載のDLL回路。
  12.  前記入力クロック信号と入力データ信号を切り替えるセレクタを備え、
     前記第1ディレイラインは、
     前記第1遅延バッファを複数備え、
     前記セレクタによって前記入力クロック信号が選択されている場合にM個の前記第1遅延バッファを介して前記出力クロック信号を出力し、
     前記セレクタによって前記入力データ信号が選択されている場合に前記M個とは異なるN個の前記第1遅延バッファを介して出力データ信号を出力する
     請求項1に記載のDLL回路。
     但し、N及びMは自然数とされている。
  13.  前記N個は前記M個よりも大きな数値とされ、
     少なくとも(N-M)個の前記第1遅延バッファを備えた追加ディレイラインを備えた
     請求項12に記載のDLL回路。
  14.  前記駆動制御部は、前記セレクタによって前記入力データ信号が選択された状態において前記位相比較器の動作を停止させる
     請求項12に記載のDLL回路。
  15.  発光部と、
     前記発光部に供給する発光パルス信号を生成しDLL回路を有する発光パルス生成部と、を備え、
     前記DLL回路は、
     制御電圧に応じた遅延を入力クロック信号に付与する第1遅延バッファを有し、前記第1遅延バッファを介して出力クロック信号を出力する第1ディレイラインと、
     前記入力クロック信号と前記出力クロック信号との位相比較を行う位相比較器を有し、前記位相比較器の出力に基づいて前記制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
     前記制御電圧を保持するための電荷が蓄積される電荷蓄積部と、
     遅延ロック状態についての判定結果に基づいて前記位相比較器の動作を停止させるための駆動制御信号を出力する駆動制御部と、を備えた
     発光装置。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118385A (ja) * 1999-10-19 2001-04-27 Nec Corp 遅延同期ループの同期方法、遅延同期ループ及び該遅延同期ループを備えた半導体装置
JP2001223682A (ja) * 1999-11-22 2001-08-17 Samsung Electronics Co Ltd データ同期化回路及びこれを含むマルチバンクメモリ装置
JP2006352184A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Femuto Design:Kk 信号遅延伝送回路
JP2007189404A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Toshiba Corp 半導体装置
JP2007221598A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd タイミング補正装置、遅延レンジ検出回路及び遅延ゲイン検出回路
JP2008160369A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Fujifilm Corp 撮像装置
US20100033217A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Chun Shiah Delayed-Locked Loop with power-saving function
JP2016116060A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
WO2020129954A1 (ja) * 2018-12-18 2020-06-25 パナソニックセミコンダクターソリューションズ株式会社 測距撮像装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118385A (ja) * 1999-10-19 2001-04-27 Nec Corp 遅延同期ループの同期方法、遅延同期ループ及び該遅延同期ループを備えた半導体装置
JP2001223682A (ja) * 1999-11-22 2001-08-17 Samsung Electronics Co Ltd データ同期化回路及びこれを含むマルチバンクメモリ装置
JP2006352184A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Femuto Design:Kk 信号遅延伝送回路
JP2007189404A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Toshiba Corp 半導体装置
JP2007221598A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd タイミング補正装置、遅延レンジ検出回路及び遅延ゲイン検出回路
JP2008160369A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Fujifilm Corp 撮像装置
US20100033217A1 (en) * 2008-08-08 2010-02-11 Chun Shiah Delayed-Locked Loop with power-saving function
JP2016116060A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
WO2020129954A1 (ja) * 2018-12-18 2020-06-25 パナソニックセミコンダクターソリューションズ株式会社 測距撮像装置

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